Aktuel divider

I elektronik, en strømdeler er en simpel lineær kredsløb, der frembringer en udgangsstrøm, der er en brøkdel af sin indgangsstrøm. Nuværende opdeling refererer til opdelingen af ​​strøm mellem grenene af skillelinjen. Strømmene i de forskellige grene af et sådant kredsløb vil altid dele på en sådan måde, at minimere den samlede energi brugt.

Formlen beskriver en aktuel divider ligner i form, at for spændingsdeler. Men forholdet beskriver nuværende opdeling placerer impedans af de uset grene i tælleren, i modsætning til spænding division, hvor den betragtede impedans er i tælleren. Dette skyldes i de nuværende dividers, er den samlede energi brugt minimeret, hvilket resulterer i strømme, der går gennem stier af mindst impedans, derfor det omvendte forhold med impedans. På den anden side er spændingsdeler anvendes til at opfylde Kirchhoffs Spænding lov. Spændingen omkring en løkke skal opsummere til nul, så spændingen falder skal opdeles ligeligt i et direkte forhold til impedans.

For at være specifik, hvis to eller flere impedanser er parallelt, den strøm, der kommer ind i kombination vil blive delt mellem dem i omvendt forhold til deres impedanser. Det følger også, at hvis impedanserne har den samme værdi den nuværende er delt ligeligt.

Aktuel divider

En almen formel for den aktuelle IX i en modstand RX, der er parallelt med en kombination af andre modstande af samlede modstand RT er:

hvor det er den samlede strøm kommer ind det kombinerede netværk af RX parallelt med RT. Bemærk, at når RT består af en parallel kombination af modstande, siger R1, R2, ... etc., så den reciprokke værdi af hver modstand skal tilsættes for at finde den samlede modstand RT:

Generelle tilfælde

Selvom den resistive divider er mest almindelige, kan strømdeleren være fremstillet af frekvensafhængige impedanser. I det generelle tilfælde den aktuelle IX er givet ved:

Brug Adgang

I stedet for at bruge impedanser kan strømdeleren reglen anvendes ligesom spændingsdeler reglen, hvis der anvendes adgang.

Vær omhyggelig med at bemærke, at YTotal er en enkel tilføjelse, ikke summen af ​​de inverse omvendte. For figur 1, vil den nuværende IX

Eksempel: RC kombination

Figur 2 viser en simpel strømdeler, der består af en kondensator og en modstand. Hjælp af ovenstående formel, er strømmen i modstanden givet ved:

hvor ZC = 1 / er impedansen af ​​kondensatoren og j er den imaginære enhed.

Produktet τ = CR er kendt som tidskonstanten af ​​kredsløbet, og hyppigheden for hvilke ωCR = 1 kaldes hjørne af kredsløbet. Fordi kondensator har nul impedans ved høje frekvenser og uendelig impedans ved lave frekvenser, strømmen i modstanden forbliver på sin DC-værdi IT for frekvenser op til hjørne frekvens, hvorefter det falder mod nul for højere frekvenser som kondensatoren effektivt kortslutninger modstanden. Med andre ord, strømdeleren er en lavpasfilter for strøm i modstanden.

Belastningseffekt

Gevinsten af ​​en forstærker generelt afhænger af kilden og belastning afslutninger. Aktuelle forstærkere og transkonduktansforstærkere er karakteriseret ved en kortslutning output tilstand, og aktuelle forstærkere og transresistance forstærkere er karakteriseret ved brug ideelle uendelig impedans strømkilder. Når en forstærker er afsluttet ved en endelig, ikke-nul ophør, og / eller drives af en ikke-ideel kilde, er den effektive forstærkning reduceret som følge af belastningseffekt på outputtet og / eller input, som kan forstås i lyset af nuværende opdeling.

Figur 3 viser en strømforstærker eksempel. Forstærkeren har input modstand Rin og output modstand Rout og en ideel nuværende gevinst Ai. Med en ideel aktuelle driver hele kilden nuværende er bliver input strøm til forstærkeren. Men for en Norton driver en strømdeler dannes ved indgangen, som reducerer input strøm til

som klart er mindre end er. Ligeledes, for en kortslutning på udgangen, forstærkeren leverer en udgangsstrøm io = Ai II til kortslutning. Men når belastningen er en ikke-nul modstand RL, den nuværende leveret til belastningen reduceres med nuværende opdeling til værdien:

Ved at kombinere disse resultater, den ideelle nuværende gevinst Ai realiseret med en ideel chauffør og en kortslutning belastning reduceres til den fyldte gevinst Aloaded:

Modstanden forhold i ovenstående udtryk kaldes Belastningsfaktorerne. For mere diskussion af lastning i andre forstærker typer, se lastning effekt.

Ensidig versus bilaterale forstærkere

Figur 3 og den tilhørende diskussion henviser til en ensidig forstærker. I en mere generel tilfælde, hvor forstærkeren er repræsenteret ved en to-port, input modstand af forstærkeren afhænger af dens belastning, og modstanden udgang på kilden impedans. Belastningsfaktorerne i disse sager skal anvende de sande forstærker impedanser herunder disse bilaterale effekter. For eksempel tager den ensidige nuværende forstærker i figur 3, er den tilsvarende bilaterale to-port netværk vist i figur 4 baseret på h-parametre. Analysen for dette kredsløb er den nuværende gevinst feedback Afb fundet at være

Det vil sige, den ideelle nuværende gevinst Ai reduceres ikke blot af Belastningsfaktorerne, men på grund af bilaterale karakter af den to-port med en yderligere faktor Aloaded), som er typisk for negative feedback-forstærkerkredsløb. Faktoren β er den aktuelle feedback fra spændingen feedback-kilde til spænding gevinst β V / V. For eksempel, for en ideel strømkilde med RS = ∞ Ω, spændingen tilbagemeldinger har nogen indflydelse, og RL = 0 Ω, der er nul tomgangsspænding, igen at deaktivere feedback.

Referencer og noter

  • ^ Alexander, Charles; Sadiku, Matthew. Fundamentals af elektriske kredsløb. New York, NY: McGraw-Hill. s. 392. ISBN 978-0-07-128441-7.
  • ^ H-parameter to-porten er de eneste to-port blandt de fire standard valg, der har en løbende kontrolleret aktuelle kilde på udgangssiden.
  • ^ Ofte kaldet en forbedring faktor eller nedsat følsomhed faktor.
  0   0
Næste artikel Arron Oberholser

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha